600 MW機(jī)組制粉系統(tǒng)爆炸的原因及其應(yīng)對(duì)措施＊

董先平，毛國(guó)群

（華能?chē)?guó)際電力股份有限公司長(zhǎng)興電廠(chǎng)，浙江 湖州 313100）

0 引言

在現(xiàn)今600 MW機(jī)組中，制粉系統(tǒng)基本都采用直吹式中速磨煤機(jī).制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到機(jī)組的安全.喜萊雅電廠(chǎng)中速磨煤機(jī)采用的是上海重型機(jī)械廠(chǎng)制造的HP1103碗式中速磨煤機(jī)，自2012年3月正式投入使用以來(lái)，僅在2012年7月份就發(fā)生了數(shù)次磨煤機(jī)內(nèi)部爆炸著火和煤粉管爆炸事故.

1 原因調(diào)查及分析

1.1 原煤品質(zhì)較差所致

由于原煤價(jià)格高企，國(guó)內(nèi)電力企業(yè)都采用混煤燃燒，將熱值較高的煤種和低熱值煤種摻燒.喜萊雅電廠(chǎng)也是采用混煤摻燒，其中褐煤占很大的比例.褐煤的揮發(fā)份高達(dá)40%，且水份達(dá)30%以上.既要保證干燥出力，又要防止磨煤機(jī)出口溫度過(guò)高，這兩者的調(diào)整達(dá)不到平衡，就極易發(fā)生爆炸.

1.2 運(yùn)行中一次風(fēng)量突變

在正常運(yùn)行中，磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量一般在110 T／H.在減負(fù)荷過(guò)程中，一次風(fēng)量減少幅度過(guò)大，磨煤機(jī)內(nèi)部和煤粉管道中一次風(fēng)速不足以維持煤粉的懸浮，煤粉會(huì)在磨煤機(jī)內(nèi)和管內(nèi)沉積，造成磨煤機(jī)和煤粉管道堵塞，并引起自燃爆炸.如今年8月26日下午13時(shí)，1＃機(jī)組減負(fù)荷過(guò)程中，A磨煤機(jī)給煤量從60 T／H減少到45 T／H，進(jìn)口風(fēng)量突然減少到70 T／H，磨煤機(jī)煤粉氣流流速低，積粉量加大或者濃度剛好在煤粉濃度的爆燃區(qū)域內(nèi).當(dāng)時(shí)磨煤機(jī)出口溫度并不是很高，但進(jìn)口的積粉引起爆炸，將磨煤機(jī)進(jìn)口伸縮節(jié)炸開(kāi)1個(gè)口子.

1.3 磨煤機(jī)出口溫度過(guò)低

由于擔(dān)心磨煤機(jī)出口溫度高引起爆炸，磨煤機(jī)出口溫度經(jīng)常低于規(guī)定值工況下，工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng).磨煤機(jī)出口溫度過(guò)低，煤粉得不到足夠的干燥，附著在磨煤機(jī)與煤粉管道上，造成煤粉管的堵塞和自燃甚至爆炸.

1.4 原煤倉(cāng)沒(méi)有振打裝置

給煤機(jī)經(jīng)常發(fā)生不下煤的現(xiàn)象.原煤倉(cāng)沒(méi)有安裝振打裝置，且沒(méi)有合理安排磨煤機(jī)的啟停，導(dǎo)致原煤倉(cāng)長(zhǎng)時(shí)間積粉自燃.自燃的原煤落入磨煤機(jī)就會(huì)發(fā)生爆炸.

1.5 各風(fēng)門(mén)自動(dòng)不能正常投入

由于設(shè)備安裝工藝較差，熱風(fēng)門(mén)經(jīng)常機(jī)械卡澀，導(dǎo)致風(fēng)門(mén)經(jīng)常要手動(dòng)操作，每當(dāng)發(fā)生堵磨斷煤時(shí)，如運(yùn)行人員調(diào)整不及時(shí)，就會(huì)引起煤粉溫度高和濃度高而發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸.

1.6 煤粉細(xì)度低且煤中雜物多

在燃用高揮發(fā)份的褐煤時(shí)，煤粉細(xì)度在23%左右，細(xì)度過(guò)小也是導(dǎo)致易引起煤粉爆炸和燃燒器噴口燒壞的原因之一.此外，原煤雜物較多，經(jīng)常堵塞磨煤機(jī)內(nèi)分離器，引起磨煤機(jī)內(nèi)部積粉，制粉出力降低，達(dá)到一定溫度和濃度，也是引起制粉系統(tǒng)爆炸的原因.

2 應(yīng)對(duì)措施

2.1 解決磨煤機(jī)熱風(fēng)門(mén)卡澀問(wèn)題

磨煤機(jī)的風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)一定要投入自動(dòng).當(dāng)班運(yùn)行人員要有意識(shí)地檢查磨煤機(jī)冷熱風(fēng)總門(mén)，以及各調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)能否開(kāi)啟自如.

2.2 嚴(yán)密監(jiān)視調(diào)整運(yùn)行中的一次風(fēng)量

磨煤機(jī)電流及磨碗壓差的變化要密切關(guān)注，根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化的信號(hào)首先是調(diào)整給煤機(jī)的給煤量，并相應(yīng)調(diào)節(jié)一次風(fēng)的流量和風(fēng)速.在40%～100%磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷范圍內(nèi)，磨煤機(jī)通風(fēng)量與磨煤機(jī)負(fù)荷率間呈線(xiàn)性關(guān)系，但對(duì)制粉系統(tǒng)最小通風(fēng)量的要求，決定了通風(fēng)量必須維持在額定值的70%，另外，一次風(fēng)量不要大幅度調(diào)整，保持一次風(fēng)母管壓力穩(wěn)定，維持磨煤機(jī)正常通風(fēng)量.

磨煤機(jī)給煤量

2.3 控制高揮發(fā)份的煤粉粗細(xì)度

對(duì)高揮發(fā)份（如揮發(fā)份高于30%以上的煤種），煤粉可磨得粗些，把煤粉細(xì)度控制在35%～40%左右為宜.

2.4 合理調(diào)配各原煤倉(cāng)配煤情況

及時(shí)了解加倉(cāng)煤質(zhì)參數(shù)，以便準(zhǔn)確計(jì)算給煤量，對(duì)影響備用制粉系統(tǒng)的各個(gè)因數(shù)加以關(guān)注，A、B倉(cāng)盡量配低揮發(fā)份高熱值的煤種，保持下層燃燒的穩(wěn)定.盡量避免原煤在倉(cāng)內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留，防止原煤自燃.監(jiān)視原煤倉(cāng)的溫度變化，發(fā)現(xiàn)有溫度升高的趨勢(shì)，及時(shí)采取壓煤或加快該煤倉(cāng)的用煤量.對(duì)原煤倉(cāng)不定期進(jìn)行清理，在磨煤機(jī)停運(yùn)后，對(duì)磨煤機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行清理，防止內(nèi)部積粉和雜物堵塞.加強(qiáng)對(duì)倉(cāng)位的監(jiān)視，防止突然斷煤引起磨煤機(jī)出口溫度升高.

2.5 保持運(yùn)行磨煤機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行

低負(fù)荷時(shí)要保持磨煤機(jī)的給煤量不低于滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)的50%，所以盡量在低負(fù)荷時(shí)停運(yùn)上面幾層粉管所對(duì)應(yīng)的磨煤機(jī)，保持運(yùn)行磨煤機(jī)的高負(fù)荷運(yùn)行.

2.6 充分啟停過(guò)程中的暖管和暖磨

原煤中的水分遇到溫度較低的冷管道會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，粉粘貼在管道內(nèi)壁增加流動(dòng)阻力，嚴(yán)重時(shí)可能引起旋風(fēng)分離器的堵塞，所以在磨制高揮發(fā)份的煤種時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度不得高于75℃，也不得低于60℃.磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)必須抽凈余粉，停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)如不將余粉抽凈，重新啟動(dòng)時(shí)自燃的煤粉懸浮起來(lái)，會(huì)造成制粉系統(tǒng)爆炸.停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)抽凈余粉，不僅是防止自燃和爆炸的一項(xiàng)措施，而且也為磨煤機(jī)的重新啟動(dòng)創(chuàng)造了條件.重新啟動(dòng)時(shí)，可以減小對(duì)爐膛燃燒的擾動(dòng)，保持燃燒的相對(duì)穩(wěn)定，因此制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)必須待到空載電流后再吹掃10 min以上.

2.7 加大巡查力度及安全防護(hù)工作

巡檢人員加大對(duì)制粉系統(tǒng)的巡查力度，檢查制粉系統(tǒng)的漏風(fēng)漏粉現(xiàn)象，對(duì)粉管的彎頭處，伸縮節(jié)等處進(jìn)行定期測(cè)溫檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào).在巡查過(guò)程中做好安全防護(hù)工作，防止制粉系統(tǒng)突然爆炸，危害人身安全.

2.8 正確處理制粉系統(tǒng)爆炸

在制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸或燃燒后，要立即停運(yùn)該磨煤機(jī)，發(fā)生著火要立即用蒸汽進(jìn)行滅火.對(duì)該磨煤機(jī)內(nèi)部和粉管進(jìn)行徹底的清理后方可再次啟動(dòng).

根據(jù)以上措施，我們還制定了運(yùn)行優(yōu)化卡（表1），在各個(gè)負(fù)荷階段制定磨煤機(jī)運(yùn)行調(diào)整措施，供運(yùn)行人員參考.

表1 運(yùn)行優(yōu)化表

3 結(jié)語(yǔ)

雖然印度的氣候環(huán)境和中國(guó)有所不同，但是，設(shè)備和煤質(zhì)與我們國(guó)內(nèi)還是差別不大.在采取了上述措施后，1＃和＃2機(jī)組的12臺(tái)磨煤機(jī)發(fā)生爆炸的事故大幅減少.偶爾一次爆炸，還是由于熱風(fēng)門(mén)卡澀的原因引起的.

制粉系統(tǒng)的安全運(yùn)行影響著機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定及爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定.對(duì)于燃用高揮發(fā)份和高水份的煤種，還是要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免爆炸起火事件的頻繁發(fā)生.

［1］張磊，李廣華.超超臨界機(jī)組鍋爐設(shè)備與運(yùn)行［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2008.